開裂狀態(tài)對氯離子環(huán)境中混凝土結構耐久性影響研究.pdf

1、混凝土結構是目前國內(nèi)外應用最廣泛的一種結構形式。由于混凝土具有抗壓強度高而抗拉強度低的特點，因而在實際服役過程中往往處于帶裂縫工作的狀態(tài)。但是，目前關于混凝土裂縫對混凝土結構中鋼筋銹蝕的影響機理以及混凝土結構最大裂縫寬度限值等問題，一直未取得共識。因此，研究混凝土開裂狀態(tài)對混凝土結構耐久性影響是非常必要的，且具有重要的科學意義和工程實用價值。
　　 依托國家863課題“重載鐵路橋梁和路基檢測與強化技術研究-子課題3:環(huán)境與重載運

2、輸耦合作用下橋梁耐久性研究(301727005)”，本文設計制作了帶橫向裂縫的鋼筋混凝土板試件，重點研究了開裂狀態(tài)對氯離子環(huán)境中鋼筋混凝土試件滲透性、鋼筋銹蝕速率及銹蝕長度的影響。主要研究成果如下:
　　 (1)通過裂縫處混凝土中氯離子濃度濃度的測試和分析，發(fā)現(xiàn)裂縫處混凝土中氯離子擴散是以二維擴散為主，裂縫處氯離子濃度要遠高于其它未開裂截面，且同一位置處，隨著裂縫寬度的增大，氯離子濃度逐漸增多，隨著距裂縫截面間距的增大，各截面上

3、氯離子濃度逐漸減小。
　　 (2)基于彌散裂縫模型及流量相等的原則，對氯離子在開裂混凝土中的傳輸過程進行了簡化分析。結果表明，裂縫對混凝土等效氯離子擴散系數(shù)影響非常顯著，開裂混凝土的等效氯離子擴散系數(shù)比未開裂混凝土的擴散系數(shù)大1～2個數(shù)量級;且干濕循環(huán)作用下，氯鹽環(huán)境下混凝中氯離子在裂縫內(nèi)的擴散系數(shù)大于氯離子在自由鹽溶液中的擴散系數(shù)。
　　 (3)通過對裂縫處鋼筋腐蝕電流密度進行了90天的監(jiān)測，結果表明，裂縫處鋼筋腐蝕電

4、流密度并不是恒定不變的，具有明顯的時變特征，大致可分為三個階段，依次為銹蝕萌發(fā)期的上升階段，銹蝕發(fā)展期的下降階段及平穩(wěn)階段。無論是銹蝕的萌發(fā)期還是發(fā)展期，裂縫處鋼筋腐蝕電流密度隨裂縫寬度、水膠比、鋼筋直徑的增大而增大，隨保護層厚度的增大而減小。
　　 (4)對裂縫處鋼筋銹蝕長度進行了分析，建立了考慮混凝土強度、保護層厚度、橫向裂縫寬度及鋼筋直徑的混凝土裂縫處鋼筋銹蝕長度Lc預測模型。通過實例驗證，計算值與實測值吻合較好，可作為橫